PLC基本编程指令-洗手间智能冲水系统设计

洗手间智能冲水系统设计目录概述系统设计结语一、概述基于PLC

的智能控制冲水系统能够根据学生作息时间设定忙时和闲时，并由PLC

控制在忙时使用类似浮球阀等控制的冲水方式，只要水的压力够大水箱上满水就能够进行冲水；而在闲时采用红外传感器控制的冲水方式，只有在一定数量的人如厕，或者从首次有人如厕开始计时的时间到后，系统才会控制冲水。另外，该系统还设置了报警指示灯进行故障信号报警指示。这种分时段采用不同冲水方式的设计，使得基于PLC

的智能控制冲水系统既能更好地控制用水量，又能根据作息时间进行人性化设计。系统设置的报警指示灯也可以实时对整个系统进行监控，从而便于进行设备保养及维修。目录概述系统设计结语二、系统设计基于PLC

的智能控制冲水系统总体架构如图1

所示，整个系统由PLC

担任主角，担负核心控制作用。PLC

的输入端信号来源于红外传感器和压力传感器。PLC

的输出端用来驱动电磁阀、中间继电器、指示灯等输出设备。图1

基于PLC

的智能控制冲水系统总体架构图二、系统设计2.1系统硬件设计PLC

在整个系统中占据着核心的地位，该系统

PLC

选用的是西门子S7-200

系列

CPU224

AC/DC/RLY

的PLC。这款PLC

采用的是交直流负载通用的RLY

输出模式，14

输入10

输出，产品标号是

6ES7

214-1BD23-0XB0。另外，扩展一个数字量输入输出模块EM223

DC/RLY（交直流负载通用的

RLY

输出模式，16

输入

16

输出），用来弥补CPU224

本身输入输出点数的不足。PLC的输入信号来源于红外传感器和压力传感器，这里，红外传感器和压力传感器均选用欧姆龙公司DC24

V的传感器，要求红外传感器安装在每个卫生间的合适位置，压力传感器安装于每个卫生间冲水水箱的底部。二者的接线如图2所示。图2

红外传感器和压力传感器接线图二、系统设计PLC

的输出端驱动设备电磁阀用于控制水箱冲水，选用的是山野品牌生产的型号为2W-160-15（额定电压是220

V）的电磁阀。报警指示灯用于故障信号指示，选择的是浙江启晟有限公司生产的多层警示灯红色

LTA504-1WJ，额定电压是DC24

V，它能够在有故障信号时发出红色闪亮的光，并能够使内部蜂鸣器发出报警声音。中间继电器主要用于电磁阀信号的转接。因为实际连线时PLC

是固定在某一层的卫生间中的控制箱内，其他楼层的电磁阀安装在各自卫生间的水箱中，与PLC

之间有一定的距离；因此，当距离较远时，电磁阀可能会因为信号传输过程中的衰减导致无法接收到信号，不能正常工作。此时，需要中间继电器作为中间过渡的桥梁来转换一下，以解决远距离传输的问题。这里选用的是欧姆龙

DC24

V的中间继电器，要求全部安装在PLC

的控制箱中。PLC

的输入端用来连接每个卫生间的红外传感器和压力传感器，输出端用来驱动每个卫生间的中间继电器和报警指示灯。系统PLC

的I/O

分配表如表1

所示，系统硬件接线如图3

所示。图3

系统硬件接线图二、系统设计2.2系统软件设计基于

PLC

的智能控制冲水系统最大的特点是：可以根据学生的作息时间来设定忙时和闲时的时段，并采用不同的冲水方式，从而达到节约用水的目的。系统程序流程如图

4

所示，系统首先由

PLC来判定忙时和闲时，然后选择相应的冲水方式进行冲水。（1）忙时，采用的是类似浮球阀的冲水方式，由压力传感器检测水箱水压是否正常即水箱是否上满水，如果上满，PLC

则驱动电磁阀打开并进行实时冲水；如没有则电磁阀关闭，系统控制水箱不会冲水。（2）闲时，根据红外传感器检测到的如厕人数、从首次有人如厕开始计时的时间长短及水箱是否上满水这三个条件的状态，通过PLC

程序共同协作完成冲水状态的控制。当如厕人数达到设定值且水箱水位上满或者从首次有人如厕开始计时且计时时间到时，系统通过PLC控制电磁阀打开进行冲水；否则，系统控制水箱不会冲水。图4

系统程序流程图目录概述系统设计结语基于

PLC

的智能控制冲水系统能够更好地控制用水量以达到节约用水的目的。（1）教室的忙时和闲时时段和学生宿舍的忙时和闲时时段，可以通过

PLC

程序较为方便地进行设置。（2）系统通过设置报警指示灯进行故障报警，可以对设备加以实时监控，以便于进行设备的保养及维修。（3）系统使用中间继电器作为中间过渡的桥梁，解决了远距离传输的问题，同时，还可以很方便地通过增加

PLC

扩展模块进行

I/O

点数的增加，来扩充控制公共卫生间的个数，升级改造十分简单。（4）该系统不仅适用于学校公共卫生间，对于景区等公共场所卫生间也具有一定的适用性

，只需根据客流高峰时段和低峰时段做相应的忙时和闲时设定，即可满足要求。综上所述，该系统能够通过PLC